Metabolomics: Der Krankheit auf der Spur - CBmed

Presseinformation
Metabolomics: Der Krankheit auf der Spur …
Das K1-Kompetenzzentrum für Biomarkerforschung in der Medizin, CBmed,
startete im Jänner 2015 seinen operativen Betrieb. Die ersten Projekte laufen
auf Hochtouren, im Forschungsfeld „Stoffwechsel und Entzündung“ ist in
Kooperation mit Joanneum Research ein Schwerpunkt, mittels „Metabolomics“
Fingerprints des Stoffwechselzustandes eines Menschen darzustellen. Damit
kann die medizinische Diagnose und Therapie wesentlich verbessert werden.
(Graz, 11. September 2015) Metabolomics bedeutet die Analyse von hunderten Metaboliten
aus Körperflüssigkeiten oder Gewebeproben. Dies gelingt zum Beispiel über neueste
Technologien wie hochauflösende Massenspektrometrie. Das Metabolom eines Menschen
zeigt alle charakteristischen Stoffwechseleigenschaften und kann unter anderem zur Anzeige
von Krankheit oder Gesundheit herangezogen werden. Die mittels MetabolomicsTechnologien generierten Messergebnisse werden elektronisch gespeichert und können
anschließend aus der Perspektive verschiedenster Fragestellungen in aller Zukunft beforscht
werden.
„Was Sie mittels Metabolomics erstellen, ist gleichsam ein digitaler Fingerprint des
Stoffwechselzustandes. Und diesen können Sie künftig immer wieder analysieren und
hinterfragen – das ist wichtig, weil wir noch lange nicht von allen dieser hunderten bis
tausenden aktuell identifizierbaren Messgrößen sagen können, welche Bedeutung sie
haben“, erläutert Univ.-Prof. Dr. Thomas Pieber, der wissenschaftliche Geschäftsführer (CSO)
von CBmed, die Grundfragen der Forschung am CBmed.
Man digitalisiert also das metabolomische Profil eines Menschen, vergleicht es mit
Veränderungen über die Zeit oder setzt es in Beziehung zum Auftreten von Erkrankungen
oder Ansprechen auf Therapien – eine Möglichkeit, die es bisher noch nicht gab. Bisher
konnten organische Proben genommen und in Biobanken eingefroren, aufbewahrt und
später wieder verwendet werden. Die Digitalisierung des Metaboloms eröffnet ganz
grundlegend neue Möglichkeiten. Mit den Metabolomics-Technologien sollten aber auch
bestehende Proben in Biobanken beforscht werden können.
„So, wie ich das menschliche Genom durchsequenziert habe und später auf Basis neuester
Erkenntnisse immer wieder nachprüfen kann, welche Verbindungen für welche
Veränderungen relevant sind, kann ich künftig auch das Metabolom eines Menschen
digitalisieren und in Zukunft auf Basis des jeweils aktuellen Forschungsstandes neu
analysieren. Das ist das Konzept der Metabolomics“, erklärt Assoz.-Prof. Dr. Harald Sourij,
Area-Leiter zum Thema Stoffwechsel und Entzündung am CBmed und fügt hinzu: „Spannend
ist natürlich, dass Erkrankungen im Metabolom auch ihren Fingerabdruck hinterlassen und
diese gilt es zu finden.“
Vom Genom zum Metabolom
Das Genom beschreibt die Gesamtheit der Erbinformationen einer Zelle eines Lebewesens.
In der Gen-Sequenzierung wird beschrieben, welche Proteine und Enzyme der Körper bilden
kann und wie wir Menschen aussehen. Das Transkriptom zeigt die im aktuellen Zustand
aktive, ausgelesene Information und damit die Summe aller zu einem bestimmten Zeitpunkt
in einer Zelle transkribierten (von DNA in RNA umgeschriebenen) Gene. Dieses Transkriptom
ist der „Arbeitsplan“ für die Synthese von Enzymen und Proteinen, die das Proteom bilden.
Davon sind jetzt schon etwa eine Million Varianten bekannt, die schlussendlich das
Metabolom bestimmen. Das Metabolom stellt die Gesamtheit aller kleinen Moleküle dar, die
durch Stoffwechselprozesse eines Organismus entstehen. Sämtliche Energieflüsse im Körper
laufen über kleine Moleküle.
Man kennt heute mehrere tausend kleine Moleküle im menschlichen Metabolom. „Diese
Moleküle sind dem klinischen Phänotyp, der entscheidet, ob man gesund oder krank ist,
wahrscheinlich am nächsten“, erläutert Prof. Pieber die grundlegenden Chancen einer
Metabolom-Analyse. Prof. Harald Sourij führt weiter aus: „Das Spannende am Metabolom ist
also, dass es viel näher an der konkreten medizinischen Diagnose liegt als etwa das Genom.
Wenn es um medizinische Fragestellungen geht, ist zu erwarten, dass Metabolomics die
entscheidende Omics-Technologie der Zukunft darstellt!“
Neueste Technologien, weltweite Vernetzung
„Für uns ist Metabolomics deshalb so wichtig, weil CBmed keine neuen Stoffwechselwege
oder Gen-Erkenntnisse erforscht, sondern weil wir Biomarker für gesunde und kranke
Menschen suchen. Deshalb ist Metabolomics eine der Kerntechnologien von CBmed “,
erläutert Thomas Pieber. Diese „Cutting-Edge-Technology“ ist jedoch teuer. Vor allem wird
die Herstellung der dafür notwendigen hochentwickelten massenspektrometrischen
Systeme nur von wenigen Firmen weltweit beherrscht.
„Eine solche Firma, die bei CBmed involviert ist, ist Agilent“, berichtet der wirtschaftliche
Geschäftsführer (CFO) von CBmed, Ing. Robert Fasching. „Wir brauchen aber noch weitere
Partner, etwa Bioinformatik-Firmen wie SAP. Hier sind die Kooperationsgespräche schon
sehr weit gediehen. Und auch Unternehmen wie Becton Dickinson (BD) mit seinen Geräten
zur Durchflusszytometrie oder das Profil Institut als führendes Unternehmen zur
Stoffwechselforschung aus Deutschland sind entscheidende Partner des CBmed.“ Ebenfalls
mit an Bord ist B. Braun, das v.a. bei der Sensormessung von Metaboliten auf der
Intensivstation führend ist und mit CBmed gemeinsam an kurzlebigen Biomarkern in diesem
Bereich arbeiten wird.
Die Expertise und der wesentliche Teil der Infrastruktur für die Metabolom-Analyse wird
vom Institut HEALTH der JOANNEUM RESEARCH eingebracht. „Innerhalb von CBmed wird
JOANNEUM RESEARCH die Analyse des Metaboloms und die Aufbereitung der generierten
Daten für die Biomarkerforschung durchführen. Hier kommt CBmed die international
anerkannte Expertise im Bereich massenspektrometrischer Metabolomanalyse bei
JOANNEUM RESEARCH zugute. „Nur wenige Institutionen weltweit verfügen über das in Graz
angesiedelte Know-how dieser noch sehr jungen Technologie“, berichtet Dr. Christoph
Magnes, Leiter der Forschungsgruppe Metabolomics und Bioanalytik des HEALTH Institutes.
Mit dem Metabolom der Krankheit auf der Spur …
Area-Leiter Prof. Harald Sourij konnte Astra Zeneca für eines der ersten Non-K-Projekte am
CBmed gewinnen. Die Firma MSD ist ebenfalls in die Herz-Kreislauf-Forschung involviert. „Im
Rahmen dieses Projektes werden wir eine bereits bestehende Kohorte von PatientInnen mit
Typ 2 Diabetes mellitus weiter ausbauen. Wir werden diese Personen über längere Zeit
hinsichtlich Komplikationen nachverfolgen und Biobankproben sammeln, die unter anderem
für die Metabolomics-Analysen herangezogen werden“, erzählt Prof. Sourij. Ebenfalls im
Entstehen ist ein großes weltweites Metabolomics-Forschungs-Netzwerk, in das sich das
CBmed als Themenleader wesentlich einbringen wird.
CBmed-Area-Leiter Harald Sourij war jahrelang in Oxford an einem der weltweit führenden
klinischen Zentren zur Stoffwechselforschung tätig. Sourij ist ein führender Experte im
Bereich Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Im Rahmen von CBmed soll das
Metabolomics-Profiling nun auch bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen international etabliert
werden.
„Bei der Metabolomics-Forschung muss man zwei große Größen miteinander verknüpfen:
Wir müssen einerseits sehr viele Details im Menschen messen und andererseits müssen wir
das auch bei sehr vielen Menschen tun, damit dabei etwas Sinnvolles herauskommt.“
Gefragt ist also auch die klinische Forschung in großen Patientengruppen. Sourij
abschließend: „Metabolomics ist eine vielversprechende Technologie, die uns am Weg zur
zielgerichteteren, individualisierten Therapie endlich ein Stück weiterbringen wird.“
(Schluss)
Weitere Informationen und Bildmaterial zum Download unter:
http://www.cbmed.at/press
Abdruck der Bilder mit Copyright-Angabe honorarfrei!
Bildtext: Metabolomics-Forschung auf internationalem Spitzenniveau © JOANNEUM RESEARCH / CBmed
Pressekontakt/Rückfragen
Franz Zuckriegl, MBA | CBmed Media Relations
Tel.: +43 699 100 33 816 | E-Mail: [email protected]
CBmed – Center for Biomarker Research in Medicine | www.cbmed.at

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